Jaká je podstata meiózy? Hodnota meiózy. Srovnání mitózy a meiózy
Meiosis je buněčné dělení, během něhož se objevují čtyři dceřiné buňky včetně jedné (haploidní) sady. To je to, co ji odlišuje od mitózy (buněčné dělení).
Pokud se v průběhu meiózy jedna buňka rozdělí na čtyři, pak se objeví pouze dvě během mitózy.
Srovnání meiózy a mitózy
Při procesu meiózy se objevují zárodečné buňky a během mitózy se objevují somatické buňky.
Pokud se po meióze získávají buňky s jiným genetickým materiálem, pak se během mitózy vytvoří identické buňky totožné s mateřským.
Srovnání meiózy a mitózy může být ukončeno tím, že se uvádí, že během meiózy dochází ke snížení nebo snížení počtu chromozomů, s mitózou zůstává množina chromozomů nezměněna.
Jaká je podstata meiózy?
Meiosis poprvé popsali biologové v 19. století. V. Fleming popisoval meiózu u zvířat v roce 1882 a E. Sgrasburger v rostlinách v roce 1888. Charakteristikou meiózy může být skutečnost, že při použití této metody dělení se vyskytují zárodečné buňky nebo gamety a spory v rostlinách.
Podstatou meiózy je právě vytvoření zárodečných buněk. Takže každý spor nebo gameta obsahuje pouze jeden chromozom z dvojice homologních. Když se gamet spojuje během oplodnění, vytvoří se jedna zygota s dvojitou nebo diploidní sadou chromozomů, dědičná informace druhu se přenáší z generace na generaci a karyotyp organismů zůstává nezměněn. Meiosis je buněčné dělení, ve kterém se počet chromozomů snižuje dvakrát. Také se nazývá redukční dělení, tj. Dělení s poklesem počtu chromozomů. To je význam meiózy - zabránit nadměrnému počtu chromozomů po sloučení dvou gamet. Genetická rozmanitost je navíc zajištěna prostřednictvím meiózy.
Co se stane v důsledku meiózy
Tímto procesem dochází:
- Vzhled gamet (nebo zárodečných buněk) nebo gametogeneze.
- Tvorba spór v rostlinách.
- Konjugace (sexuální proces) u ciliátu. Dva ciliates se navzájem přibližují a vyměňují si genetickou informaci. Mezi nimi se během tohoto procesu vytvoří malý můstek z cytoplazmy, spojující dva jednobuněčné buňky. Čtyři haploidní jádra pocházejí z diploidního jádra infusorií skrze meiózu, jedna z nich zůstává a je dělena mitózou a pak infuzoria vyměňují výsledné jádro.
- Existuje změna v dědičných genetických informacích (dědičná variabilita)
Dvě divize meiózy
Stupně meiózy v souhrnu sestávají ze dvou částí - první divize a druhá.
Mezi těmito děleními nedochází k replikaci DNA.
První rozdělení meiózy
V procesu první divize buňky s diploidní (dvojitou) sadou chromozomů produkují buňky s jednou sadou. Skládá se ze čtyř etap meiózy (nebo fází), bez počítání mezifáze, která je přípravná.
Interfáze
Před začátkem rozdělení v buňce se každý chromozóm replikuje, dvojnásobek se vyskytuje v S-období přípravné fáze meiózy - interfáze. Pro určitou dobu jsou dva chromozomy vzájemně kombinovány centromerem. Proto v jádru s nástupem meiózy obsahuje čtyři soubory homologních chromozomů.
Profáze I
Stejně jako u mitózy, v profáze první divize, jsou chromozomy spiralizovány (dědičný materiál je těsně zabalen). Zároveň se sdružují párové nebo homologické chromozomy. Jsou navzájem přitahováni ve stejných oblastech, dochází ke konjugaci (spojení chromozomů). Výsledkem je dvojice chromozomů, nazývaných bivalenty, které se skládají ze čtyř pramenů. Když jsou chromozomy v tomto stavu, pokračují v otáčení (pokračují ve spirále), zatímco chromatidy jsou zapletené. Když homologní chromozomy začínají oddělovat, navzájem se odpuzují. Výsledkem jsou mezery, které jsou opět uzavřeny. Chromozomy tedy provádějí výměnu míst a zároveň dědičnou informaci. Kříž, který je doprovázen výměnou částí DNA a získal název překročení.
To je podstatou meiózy ve vztahu k genům. Hodnota překračování je skvělá, protože díky tomuto procesu vzniknou nové chromozomy s jedinečnou kombinací genů.
Kromě toho dochází k výměně pokaždé různými způsoby, výměnné stránky jsou různé velikosti
Metafáze I
V tomto okamžiku až do konce vřetena. Vřetenová vlákna jsou připojena k chromozomům v bivalentních látkách a konkrétněji k jejich kinetochorům (oblast uprostřed). Vlákna vytvářejí bivalenty kolem rovníku buňky.
Anafaz I
Homologní chromozomy, dříve spojené do bivalentů, jsou odděleny a ponořeny do obou pólů dělící buňky.
Zároveň mají již haploidní nebo jednorázovou sadu chromozomů (v chromozomu jsou dva chromatidy). Vzhledem k tomu, že náhodné chromozomy jsou na pólech, určuje podstatu meiózy - genetickou rozmanitost dceřiných buněk.
Telophase I
Každý sloupec má jednu sadu chromozomů. Tato fáze je velmi krátká a krátká. Obnova jaderné obálky, po níž jsou dvě z jedné buňky.
Druhé dělení
Po telofáze I dochází opět k interfázi. Připravuje buňku pro druhou divizi. Stává se to rychle, DNA se v této fázi nesyntetizuje. Druhá divize je podobná mitóze.
Prophase II
Je rychlá a krátká. Jaderná membrána spolu s nukleoly mizí, chromozomy se stávají silnějšími a kratšími. Seřadí na protilehlých pólech a objeví se vlákna dělicího vřetena.
Metafáze II, anafyza II a telofáze II
V metafázi II jsou chromozomy lokalizovány v rovníkové rovině. V anafázi II rozdělují vláknové vlákna chromozómy na jednotlivé chromatidy rozštěpením vazeb v centromerech. Výsledné chromatidy jsou transformovány na nezávislé chromozomy. Jsou posunuty na opačné sloupy buňky pomocí závitu vřetena.
V telofáze II se vlákna vřetena rozpadají a zmizí. Jádra jsou izolována a dochází k cytokinezi. Výsledkem tohoto rozdělení jsou čtyři buňky vytvořené ze dvou buněk s jednou (haploidní) sadou, které mají také haploidní soubor chromozomů.
Biologická úloha meiózy
V podstatě je meióza metoda dělení buňky, kvůli níž z jedné buňky s dvojitou sadou chromozomů až po čtyři buňky s haploidní formou. Podstata meiózy spočívá ve skutečnosti, že tento mechanismus zabraňuje nepostradatelnému zvýšení chromozomů v buňce, když se gamet spojuje. Pokud meiotické dělení neexistovalo a zárodečné buňky, stejně jako všechny ostatní buňky těla, měly dvojitý chromozomový soubor a během sexuální reprodukce se počet chromozomů v každé generaci zdvojnásobil.
Co je podstatou meiózy je to, že díky ní máma má velkou rozmanitost genetického složení. Je to dosaženo v procesu přechodu (výměna chromozomálních oblastí) a v důsledku náhodné kombinace chromozómů matky a otce s jejich odlišnou nezávislostí na pólech v anafyze I. Je možné shrnout a říci, že hodnota meiózy je omezena na výskyt různých potomků s různými vlastnostmi a příznaky sexuální reprodukce. Existence tohoto procesu určuje existenci sexuální reprodukce, která je z evolučního hlediska mnohem slibnější než bezpohlavní. Kvůli pohlavnímu rozmnožování se mohou objevovat nové znaky u druhů, nových druhů rostlin a živočichů.